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1、第五節(jié) 活性污泥處理系統(tǒng)的設計,原理：活性污泥、微生物學機理、動力學模型、工藝流程,,應用：設計、運行與調(diào)試、管理,,,理論分析、地理位置、氣候條件、地區(qū)條件、施工水平等,類型、容積,需氧量、曝氣設備、管網(wǎng),污泥量、回流比,表面積、水深、泥斗,一、設計的內(nèi)容,二、所需的資料,,,,,資料,廢水量及性質(zhì) 日平均流量、最大時流量、最小時流量、BOD濃度、COD濃度,處理水出路及要求 排入水體、回用,污泥處理的要求 填埋、厭氧制氣,其它關鍵參數(shù) 污泥齡、回流比、MLSS、MLVSS,三、獲取資料的方法,四、曝氣池設計,,,方形、圓形 （適應性好、出水水質(zhì)差）,（1）綜合考慮多種因素：進水負荷、曝氣設
2、備、場地等。 （2）留有余地：既能按推流方式運行，也能按其它方式運行，根據(jù)實際運行確定恰當方式。,室外排水設計規(guī)范,,2、曝氣池容積的計算,有機物負荷法,微生物生長階段取 決于基質(zhì)量（F） 和微生物量（M）， 活性污泥負荷,有機負荷法依據(jù) 工程實踐，污泥泥 齡法從生化反應 動力學角度計算 曝氣池容積,活性污泥負荷 （污泥負荷）,,污泥泥齡法,,單位容積曝氣池 在單位時間所能 接納的BOD5量,曝氣池容積負荷 （容積負荷）,,,五、剩余污泥量計算,1、按污泥齡計算,2、按污泥產(chǎn)率系數(shù),3、按表觀產(chǎn)率系數(shù),,,,六、需氧量計算,1、有機物降解需氧率和內(nèi)源代謝需氧率,,,,,氧化、分解有機物的需氧量
3、,微生物內(nèi)源代謝需氧量,a、b 值的確定,經(jīng)驗、類比,,a、b 值的確定,實測,,,,,,,,a,,b,六、需氧量計算,2、微生物對有機物的氧化分解需氧量,,,,全部被轉(zhuǎn)化有機物的需氧量,實際：可生物降解COD一部分被氧化分解，一部分用于合成細胞,,,,,耗氧,不耗氧,,以C5H7NO2表示細胞分子，氧化一單位需1.42單位氧,假設 （1）用BOD5作為污水中可生物降解有機物濃度； （2）以BODL代替bCOD （3）20，K1=0.1 BOD5=0.68BODL,例：某污水處理廠處理規(guī)模為21600m3/d，經(jīng)預處理沉淀后BOD5為200mg/L，希望經(jīng)過生物處理后出水BOD5
4、小于20mg/L。設計曝氣池的體積、剩余污泥量和需氧量。相關參數(shù)： （1）曝氣池污水溫度為20； （2）MLVSS/MLSS=0.8； （3）回流污泥懸浮固體濃度取10000mg/L； （4）曝氣池中的MLSS取3000mg/L； （5）污泥齡取10天； （6）二沉池出水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%； （7）污水中含有足夠的生化反應所需的氮、磷和其它微量元素。,思路 （1）根據(jù)已知條件選擇簡單的計算方法； （2）多種方法可相互驗證； （3）把公式列出來，找參數(shù)值。,例：某污水處理廠處理規(guī)模為21600m3/d，經(jīng)預處理沉淀后BOD5為200mg/L，希望經(jīng)過生物處
5、理后出水BOD5小于20mg/L。要求設計曝氣池的體積、剩余污泥量和需氧量。 相關參數(shù)： （1）曝氣池污水溫度為20； （2）MLVSS/MLSS=0.8； （3）回流污泥懸浮固體濃度取10000mg/L； （4）曝氣池中的MLSS取3000mg/L； （5）污泥齡取10天； （6）二沉池出水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%； （7）污水中含有足夠的生化反應所需的氮、磷和其它微量元素。,,,,1、曝氣池容積,,,,,,,,,MLSS=3000,LS=0.25 kgBOD5/(kg MLSSd) LV=1 kgBOD5/(m3d),,LS 、LV表12-1,,,二沉池出
6、水中含有12mg/L總懸浮固體（TSS），其中VSS占65%；出水BOD5小于20mg/L。,可生物降解,Se,BODL,,120.65=7.8mg/L,7.81.42=11mg/L,BOD5,110.68=7.5mg/L,,7.5+Se20, Se12.5mg/L,,溶解性有機物（Se）+懸浮固體中的可生物降解有機物20mg/L,,,,表12-2，20,,Y=0.6kgMLVSS/kgBOD5 Kd=0.08d-1,為保證足夠空間，取大 V=5760m3,2、水力停留時間,3、剩余污泥量,3、剩余污泥量,?,排泥設施按最 大污泥量設計,數(shù)值接近，方 法、結果可靠,實際排泥量按污水 污泥處理情
7、況定,,濕污泥量,剩余污泥含水率99%,,4、污泥回流比,依據(jù)：物料平衡（進出曝氣池的懸浮固體相等）,曝氣池,,二沉池,,出水,,,排泥,,,,,污水（Q）,回流污泥（QR）,,（Q+QR）MLSS,QR 回流污泥懸浮固體濃度,5、需氧量,,,為保證足夠曝氣量，取大 4100kg/d,,七、二次沉淀池的設計,（二）基本原理,,一,懸浮顆粒沉淀的類型,自由沉淀,絮凝沉淀,成層沉淀,壓縮沉淀,二,三,四,顆粒性質(zhì)不變,顆粒凝聚,成層整體,顆粒擠壓,SS濃度不高,SS濃度不高,SS濃度較高,SS濃度很高,（三）構造,,四區(qū)兩面,絮凝區(qū)：進水被池水稀釋， 固體濃度大大降低,清水區(qū)：最上層,,泥水界面,成層沉降區(qū)：固體濃度和沉速 基本不變,,壓縮界面,污泥壓縮區(qū)：固體濃度最高,,,二沉池與初沉池結構相似，但 有自身特點，原因是存在活性污泥,二沉池,構造 特點,,,（四）二沉池設計,設計的內(nèi)容,,,,1、選型,按水流方向分：平流式、豎流式、輻流式,適應能力強，排泥不便。適用于地下水位較 高、地質(zhì)較差的地區(qū)；大、中、小型污水廠,排泥方便，適應能力差。適用于小型污水廠,排泥方便，效果較差。適用于地下水位較 高地區(qū)；大、中型污水廠,怎么選？,根據(jù)優(yōu)缺點和適用條件,I see,2、沉淀池表面積計算,表面負荷法,3、二沉池有效水深,兩種方法,4、二沉池污泥區(qū)容積,5、二沉池常用設計數(shù)據(jù),
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